高速公路監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)計中出現(xiàn)的問題及解決辦法研究

王 莉，廉虎山，嚴開軍

（1.中電建路橋集團有限公司渝廣高速公路總承包部，重慶，400700；2.中電建路橋集團工程設(shè)計研究院有限公司，北京，100080）

高速公路監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)計中出現(xiàn)的問題及解決辦法研究

王 莉1，廉虎山2，嚴開軍1

（1.中電建路橋集團有限公司渝廣高速公路總承包部，重慶，400700；2.中電建路橋集團工程設(shè)計研究院有限公司，北京，100080）

監(jiān)控系統(tǒng)為高速公路的整車運行提供了有效的保證。為了充分發(fā)揮監(jiān)控系統(tǒng)的功能和作用，必須發(fā)現(xiàn)和解決監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)計中出現(xiàn)的問題。本文介紹了高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的基本概念，找出了在設(shè)計監(jiān)控系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題，提出了解決這些問題的辦法。

高速公路；監(jiān)控系統(tǒng)；設(shè)計

0 引言

該監(jiān)控系統(tǒng)的主要作用是實時了解高速公路的運行狀況，并且遇到緊急時間制定合理的控制方案。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計是否完善決定了高速公路整體通行能力。本文針對高速公路監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)計中存在的問題，提出相應(yīng)的解決辦法。

1 監(jiān)控系統(tǒng)的基本概念

高速公路的電子監(jiān)控系統(tǒng)是整個道路交通工程機電系統(tǒng)的主要組成部分。它能夠?qū)Ω咚俟返慕煌鳡顟B(tài)與交通環(huán)境進行實時監(jiān)測。除此之外，它能夠依據(jù)有關(guān)需要對道路交通流實施科學的誘導(dǎo)與控制。最大限度的避免或者減少交通事故發(fā)生率。

1.1 監(jiān)控系統(tǒng)的基本組成

根據(jù)設(shè)備在現(xiàn)場的實際位置，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)主要由外場設(shè)備和中心控制室設(shè)備兩部分組成。其中，外場設(shè)備主要包括情報檢測和信息提供。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1[1]。

（1）情報檢測設(shè)備

該設(shè)備主要由車輛檢測器、氣象檢測器和攝像機組成。另外，在某些隧道中，還有煙、火探測器、一氧化碳檢測器等設(shè)備。

（2）信息提供設(shè)備

該設(shè)備主要組成部分是可變情報板、可變限速標志、車道控制標志和砸道控制標志。

（3）中心控制室

中心控制室主要由圖板或大型投影儀、計算機及相應(yīng)的外部設(shè)備如打印機、顯示器等設(shè)備組成。監(jiān)控軟件的主要作用是實時采集數(shù)據(jù)、控制信息發(fā)送、佳通異常自動檢測、查詢、統(tǒng)計、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲等。

1.2 監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能

高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能是信息采集功能、信息處理和控制功能、高速公路信息提供功能[2]。它們是監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分。

（1）信息采集功能

該功能主要收集高速道路的環(huán)境狀況、車輛流的狀況、天氣狀況、監(jiān)控設(shè)備工作狀況以及道路事故警告等信息。

（2）信息處理和控制功能

該功能是高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分，主要對采集高速公路道路的各種信息進行分析、處理，并制定相應(yīng)的控制方案，確保道路交通異常事情的處理、決策、控制指令的發(fā)布，監(jiān)控道路設(shè)備的工作狀況。

（3）信息提供功能

本功能能夠向道路使用者發(fā)布高速公路的交通狀態(tài)和誘導(dǎo)指令，及時提供對道路上的交通事故進行處理的指令，并向社會和媒體發(fā)布高速公路的通行信息。

2 監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題

正如其它工程項目，監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計需要經(jīng)過工程的可行性研究、初步方案設(shè)計和施工圖紙設(shè)計階段。以下分別介紹在監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計中出現(xiàn)的問題。

圖1 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成

2.1 路面上安裝的監(jiān)控設(shè)備不合理

在我國，高速公路的重要路段已經(jīng)安裝了監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備。但是，在某些蜿蜒曲折、坑洼地面不平的公路路段，監(jiān)控設(shè)施的安裝就會出現(xiàn)一些問題。除此之外，在高速公路上，道路監(jiān)控攝像機的位置和公路兩邊的廣告牌、橋梁的位置間距太小。

2.2 監(jiān)控系統(tǒng)傳輸設(shè)計方面的問題

（1）監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸不合理

目前，道路監(jiān)控系統(tǒng)圖像傳輸方式一般采用視頻加數(shù)據(jù)混合光端機器傳輸，而光端機器主要包括節(jié)點式和點對點式兩種類型。與點對點式傳輸方式相比，節(jié)點式傳輸方式節(jié)約了光纖的數(shù)量和減少了光纖的使用效率，并且穩(wěn)定可靠。在現(xiàn)實中，監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)谋O(jiān)控畫面的傳輸方式采用點對點式。

（2）監(jiān)控設(shè)備的成本增加

目前，高速公路使用的光纖是有限制的。我們不可能大量使用光纖，這樣會增加建設(shè)成本。

（3）電路電線鋪設(shè)位置不合理

道路的高低坑洼程度決定了道路使用電線鋪設(shè)的深淺。如果道路的電線鋪設(shè)不規(guī)范，電線鋪設(shè)過深會很可能使電線喪失應(yīng)有的輸電效率，而鋪設(shè)較淺的電線一般出現(xiàn)電線丟失情況。

2.3 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的基本原則

目前，在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計中，一般遵循以下設(shè)計原則。

（1）先進、實用 ；（2）安全、可靠 ；（3）系統(tǒng)性 ；（4）各系統(tǒng)相互配合、協(xié)調(diào) ；（5）可擴展性；（6）操作簡單，維護性好；（7）長期需求，優(yōu)化設(shè)計。

3 解決監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計中存在的問題

針對以上監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)計中出現(xiàn)的問題，提出以下解決辦法。

（1）繪制精確的設(shè)備安裝圖

在設(shè)計安裝圖紙中，我們盡量考慮到多種情況和安裝機位的各種環(huán)境，例如避免廣告牌、天橋等大的建筑物，防止遮蓋攝像機監(jiān)控范圍的情況。

（2）考慮圖像傳輸設(shè)計方面，盡量優(yōu)化安裝設(shè)備

針對道路的全程監(jiān)控圖像的傳輸方式，在傳輸速度和準確性方面，節(jié)點式比點對點式更具有明顯優(yōu)勢。節(jié)點式圖像傳輸方式不僅節(jié)省在傳輸過程中光線的使用量，而且減少了光端機的實施數(shù)量。

（3）嚴格按照位置要求鋪設(shè)電纜電線

在鋪設(shè)中，電纜最好鋪設(shè)在道路中央分隔帶上，按照鋪設(shè)標準深度至少不低于40CM，并且在電纜底部填制沙土，每隔50CM用紅磚壓制。

（4）加強機電土建的管理以及嚴格進行質(zhì)量檢測

機電土建主要包括預(yù)留預(yù)埋工程中的橋梁隧道、通信管道、收費土建等工程，需要加強對預(yù)留預(yù)埋設(shè)備的監(jiān)管力度。我們可以先確定機電工程監(jiān)理單位，對機電專業(yè)管理人員執(zhí)行分別進期進場的方式。我們也可以要求土建的監(jiān)理人員分派部分機電土建人員到施工現(xiàn)場進行監(jiān)理，確保土建預(yù)留和預(yù)埋的質(zhì)量。

4 總結(jié)

我國的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)過不斷的發(fā)展，但是在發(fā)展中存在許多問題，例如路網(wǎng)協(xié)調(diào)、系統(tǒng)安全、信息共享等都應(yīng)該成為該系統(tǒng)的功能。所以，我們還需要借鑒國外的設(shè)計經(jīng)驗，引進先進技術(shù)，同時結(jié)合我國道路情況，通過不斷學習和討論技術(shù)，進一步發(fā)展我國高速公路監(jiān)控技術(shù)，才能使高速公路的通行更加暢通、安全。

[1]蘭昱.高速公路監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的評價研究[D].長安大學,2014.

[2]楊坤,李輝.高速公路監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計[J]. 中國交通信息化,2015,(S1):101-104.

Problems and solutions in the design of highway monitoring system are studied

Wang Li1，Lian Hushan2，Yan Kaijun1
（1.China construction road bridge group co., LTD. Chongqing and guangzhou expressway general contracting department, Chongqing ,400700; 2. China railway bridge group engineering design research institute limited, Beijing ,100080）

:The monitoring system provides an effective guarantee for the operation of the highway. In order to give full play to the function and function of the monitoring system, the problems in the design of the monitoring system must be found and solved. This paper introduces the basic concept of highway monitoring system, finds out the problems in the design monitoring system and puts forward some solutions to solve these problems.

highway; Monitoring system; design